Fysiikan ylioppilaskoe S2014
Ratkaisu
Kirjataan lähtöarvot
Tarkastellaan sinisellä merkittyä hunajakerroksen osaa.
Oletetaan, että linko on tasaisessa pyörimisliikkeessä, jolloin tarkasteltava hunajakennon osanen on tasaisessa ympyräliikkeessä.
Newtonin 2. lain mukaan
Hunajakennon osaseen kohdistuva paine
, josta
Selvitetään hunajakennon osasen ratanopeus.
Hunajakenno kestää 3500 Pa suuruisen paineen, joten rajatilanteessa ratanopeudeksi saadaan
Muutetaan ratanopeus kierrosnopeudeksi
Vastaus:
Linkoa voidaan pyörittää enintään 330 kierrosta minuutissa siten, että kenno ei rikkoudu.
Fysiikan ylioppilaskoe S2011
Ratkaisu a-kohtaan
Piirretään teräskuulan voimakuvio.
Kun kuula on irronnut tapista, niin kuulaan vaikuttaa ainoastaan pinnan tukivoima ja paino.
(Kitka jätetään huomioimatta)
Ratkaisu b-kohtaan
Kirjataan lähtöarvot
Oletetaan, että kuula on tasaisessa ympyräliikkeessä
Newtonin 2. lain mukaan
Jaetaan voimatarkastelu x- ja y-suuntiin.
Sijoitetaan lukuarvot
Ratkaistaan kulmanopeus
Vastaus:
Irtoamishetkellä kulmanopeus on noin 3,8 rad/s.